轻工概论重点课件

一、轻工范畴及分类

轻工是轻工业的简称。社会的总产品(按其最终用途分两大部类）:

轻工业是和重工业相比较而言，轻重工业的划分是以产品用途为依据的。

目前国际上对轻工业尚未有一个严谨的、统一的概念。

中国:轻工业是以生产生活资料为主的加工工业群体的总称，是制造产业结构中的一大分类，它是部门经济分类管理的产物。

日本:轻工业属于制造工业。它按商品用途分类时：不少于75％的产品用于家庭的为消费资料工业；其代表为食品工业、服装工业、家具工业等。不少于75％的产品供给企业的为生产资料工业。其代表是冶金工业、机械工业、化学工业。

轻工业是一种消费资料工业。一、轻工范畴及分类一、轻工范畴及分类轻工行业所生产的产品，直接为全国人民的吃、穿、用服务；（多数消费品实行凭票定量供应

）轻工业投资少、见效快，对扩大社会积累起着极其重要的作用；对发展对外贸易、创收外汇、密切扩大与世界各国人民的交流，起着极其重大的作用。轻工业在我国国民经济中占有极其重要的地位。

轻工业是以中小企业为主体的工业（中国及世界他国大都如此，只是在大中小企业数量和产值上所占比例有所差异）中国中小企业占轻工企业总数高达99％，就业人数也占99％，总产值占84％。（利弊如何？）大中小企业的形成因素：原料和市场的集中和分散产品品种及质量要求技术的简易、复杂程度资金量交通运输条件2.轻工企业组成结构特点：二、轻工业的特点

轻工业是农业、重化工业的连锁工业，是国民经济大循环中的一个重要环节。轻工业是加工工业,原材料生产是它的“第一车间”，中国轻工业原料有50％～60％来自农业,40％～50％来自工矿业。食品、纺织、造纸、制糖、烟草、制革等行业的生产发展，在很大程度上取决于农业的发展。（果汁、果蔬片、蛋糕、冰激凌、奶酪；各种彩色装饰纸；各种高档香烟；高级皮鞋、皮包）

改革开放前，中国轻工业的农业原料基本处于农业自然经济供应状态，即供给什么就加工什么。二、轻工业的特点3.在国民经济中的地位特点：

轻工业产品品种的开发，产量、质量的增加和提高，产品成本的降低以及劳动生产率的提高等等，都与轻工机械的发展有着直接密切的联系。二、轻工业的特点轻工机械行业

轻工机械是指轻工业部门各行业制造轻工产品所使用的专用技术装备。

轻工机械是实现我国社会主义现代化，满足人民不断增长的物质和文化生活需要，建设高度的物质文明与精神文明所不可缺少的手段。轻工机械的作用？

轻工机械的特点:

轻工机械用以加工的对象是多种多样的。制浆造纸机械：农业和林业产品皮革毛皮机械：畜牧产品陶瓷、玻璃、塑料机械：以矿物和化工产品食品机械：农、副产品空调、电冰箱、电动车、摩托车、自行车、缝纫机和钟表的制造机械：金属材料加工对象多样化加工对象多样化二、轻工业的特点轻工机械行业一类是通用机械设备，例如，金属切削机床、原动机（柴油机、汽油机、电动机）、鼓风机、泵等，它们多数是属于辅助设备；一类是专用设备，它反映行业的特殊需要，因行业不同而有很大差异。二、轻工业的特点轻工机械行业轻工机械分类

按主要行业加工的产品和工艺过程，轻工机械大致可分为四大类:

轻化型机械，以完成化学过程为主。日用化工机械、脂肪酸洗涤剂机械等。

半轻化半机械型。制浆造纸机械、制革制鞋机械、制糖机械、食品机械等。机械型，以完成机械作用为主。日用玻璃机械、陶瓷加工机械、塑料加工机械，卷烟机械等。

机械制造型，以金属材料加工为主。钟表制造机械、摩托车、自行车、电动车和缝纫机制造机械等。二、轻工业的特点轻工机械行业

二、轻工业的特点轻工机械行业

从科学地分析和研究轻工机械的设计方面出发，按其结构和功能分类，可概括地分为:

成型机械。其特点是多用模具来进行制品的成型，更换模具及工艺参数，即可生产不同规格的产品。主要工艺原理为热塑、注塑以及冲压等。陶瓷滚压成型机、行列式制瓶机、灯泡吹泡机、塑料注射成型机以及搪瓷、铝制品、小五金行业的冲压机等均属此类。1

切削机械。以刀具为切削工具，这类机械在原理、工艺和使用工具等方面与金属切削机床有相似之处，例如皮革的片皮机、火柴的切梗机、切草机，和各种专用机床如钟表制造机床等均属此类。二、轻工业的特点轻工机械行业2

装配机械。靠装配用工具或机械手，按规定程序进行操作，将零件装配成部件或产品，装配过程中常伴有一些简单的成型加工动作。例如，灯泡芯柱机、制鞋机、自行车链条装配机等。3

包装机械。这类机械从功能和原理上都类似于装配机械，因其工艺原理有一定的特殊性，故形成一种独立的机械类型。其动作包括包装材料与被包装物料的输送与供料、称量、包封、贴标、计数、成品输送等。例如，包封机、灌装机、制袋充填机、捆扎机等均属此类。二、轻工业的特点轻工机械行业4

提高产品系列化、部件通用化、零件标准化“三化”水平，是提高机械技术经济效益的重要方面。提高“三化”水平可以大大缩短机械设计和制造周期，降低制造成本，便于组织专业化生产，提高机械的制造质量和可靠性，方便维修，从而改变轻工业机械分散设计和零件制造的现状，提高轻工机械的技术经济效益。2

实现高速化，是提高轻工业机械生产率约有效途径。高速化不仅要提高执行机构的运动速度，还要提高供料、输送和相应辅助运动的速度。3二、轻工业的特点轻工机械行业

机械始于工具，工具即是简单的机械。人类最初制造的工具是石器，如石刀、石斧、石锤等。随着时代发展和社会进步，人类依靠自己的智慧使工具在种类、材料、工艺、性能等方面不断丰富、完善并日趋复杂，现代各种精密复杂的机械都是从古代简单的工具逐步发展而来的。

1863年1月,马克思在给恩格斯的一封信中，称钟和磨是“为机械工业作好准备的两种物质基础”，在讲到中国的科学技术发明对欧洲近代文明兴起的影响时说：“这些都是资产阶级发展的必要前提。”三、轻工业历史

我国古代有许多机械发明，为社会的发展进步做出了卓越的贡献，有些机械甚至至今还在发挥着作用。最典型的古代机械有桔槔、辘轳、翻车、筒车等提水机械；连机碓、水转连磨、水转大纺车等水力机械；指南车、计里鼓车以及各类车船交通机械；浑仪、简仪、水运仪象台、地动仪、铜壶滴漏等天文、观测和计时机械；耕、犁、耧车、扇车等农业机械；缫车、纺车、织机等纺织机械；弓、弩、发石机等军事机械；还有铸造、锻造、表面处理、切削加工等各种加工技术和加工机械，等等。三、轻工业历史60年代是科学技术与经济发展的黄金时代。70年代许多经济发达国家的消费品工业已步入成熟时期。人们的消费意识发生了变化,从重视数量转向重视质量。1974年第一次石油危机之后，发达国家市场中耐用消费品的销售受阻，但劳务支出仍继续增加，消费不再单纯是物质消费，而出现更加重视服务的现象，到70年代末期开拓轻、薄、短、小型的耐用消费品成为科技进步的特征。三、轻工业历史30年来，轻工业对应“分三步走”的总体要求和“三个10年”的大体时间进程，轻工业主要成绩可以分为三段：第一段，从1978年到上世纪80年代中期，对应人均GDP翻番达到500美元的水平，轻工业在改革开放的推动下，实现了由紧缺到保障供给再到自给有余的重要转变，彻底告别了“票证”，不仅迅速解决了温饱水平下满足供给，还为进一步提升消费水平做了重要的准备。当时的标志之一是消费品中的老三大件热开始转向新的几大件，之二是出国人员不再热衷从国外往国内带家电等消费品了。当代消费品的发展有以下几个明显的时代特征：（1）重视健康。以维护人的健康为中心进行科研和制造产品，这是时代的特征，也是科学技术发展的特征。如饮食产业中健康疗效食品风靡全球，许多国家在制定饮食科学技术政策和法规时，明确提出了实行以促进健康为中心的方针。“健康食品”、“疗效食品”应运而生。三、轻工业历史（3）重视人工和自然的和谐。人工探求自然的完美，自然需要人工的修饰。遵循自然规律，改造自然，自然才能保护人类。当前科学技术发展特征之一，是人工和自然相弥补，使产品更趋完美。如电扇，采用微处理器以模拟自然风，使电扇能自动变换风力的强弱而达到和谐。经化学改性的天然纤维，可具有抗绉、防缩、免烫、柔软等特性；而化学纤维经变形改性，又可具有仿毛、仿麻、仿丝、仿皮等的效果，即所谓天然纤维化学化，化学纤维天然化。三、轻工业历史（4）重视采用新技术。新技术是消费品结构变革的促进剂。世界上有什么新技术，就会出现具有相应技术的消费品。消费品在新技术中变换发展，新技术给消费品的开拓创造了新的领域。随着微电子技术的发展，电冰箱、洗衣机、电扇、照相机、手表、缝纫机、乐器等消费品发生了一次产品结构革命。由于这些产品采用了微电子技术，提高了产品质量，改善了产品功能，并跳出了过去传统产品的框框。三、轻工业历史

轻工产品直接服务于人们，轻工的发展标志着一个国家的物质文明的程度。轻工作为国民经济大循环中的一个重要环节，愈来愈受到各国政府的重视。

20世纪70～80年代是世界科学技术发展的调整期，从90年代后期起某些高技术、新技术有较大突破。微电子技术、生命科学技术、新材料技术等都有较大发展。四、轻工展望3、机械工程（一级学科）主要研究领域：机械的基础理论各类产品及系统的设计方法制造技术监测与控制自动化及性能分析与实验研究机械设计与理论机械制造及其自动化机械电子工程车辆工程下设四个二级学科：一、机械科学的内涵

机械手足功能的延长，不能代替手足

计算机人脑功能的延长，不能代替头脑手足是受头脑的控制，机械的发展也必然是计算机（包括控制理论、计算机科学、人工智能科学和信息科学）控制下的机械。机械科学也必须有一个与控制理论、计算机科学、人工智能科学和信息科学相适应的飞跃发展，否则不仅会妨碍机械工程本身的发展，而且会严重妨碍其他学科和国民经济的发展。智能和机械一、机械科学的内涵

横断科学的研究对象，不只是某一领域或某种物质，而是横向贯穿于众多领域甚至一切领域之中。如数学是研究事物的数量关系和空间形式，各个领域中都会碰到数量或空间形式，因此，都会用到数学。从而，数学是一门横断学科。而信息科学则是研究机器系统、人类社会、生命现象和思维等领域里的具体对象及其运动形式中涉及的信息、信息变换和信息流动，它也是横断学科。一、机械科学的内涵

机械系统不可能脱离物质材料而存在，而材料的制备以及把它们变成零部件，在很大程度上依赖于机械。材料科学的发展，新材料的出现，会对机械系统的原理、结构、设计和制造产生决定性的影响，从而使机械科学获得丰富的新内容和产生新的增长点。材料和机械互为因果、相互支持一、机械科学的内涵

超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中流大的电流，从而产生超强磁场。

奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质，当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感应强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。一、机械科学的内涵

迈斯纳效应有着重要的意义，它可以用来判别物质是否具有超导性。

为了使超导材料有实用性，人们开始了探索高温超导的历程，从1911年至1986年，超导温度由水银的4.2K提高到23.22K（0K=-273°C）。86年1月发现钡镧铜氧化物超导温度是30度，12月30日，又将这一纪录刷新为40.2K，87年1月升至43K，不久又升至46K和53K，2月15日发现了98K超导体，很快又发现了14°C下存在超导迹象，高温超导体取得了巨大突破，使超导技术走向大规模应用。一、机械科学的内涵

超导材料和超导技术有着广阔的应用前景。超导现象中的迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在无磨擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性能。超导列车已于70年代成功地进行了载人可行性试验，1987年开始，日本开始试运行，但经常出现失效现象，出现这种现象可能是由于高速行驶产生的颠簸造成的。利用超导材料制造交通工具在技术上还存在一定的障碍，但它势必会引发交通工具革命的一次浪潮。一、机械科学的内涵

耐火材料主要分金属与非金属化合物和非金属间化合物两类。前者如钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛等难熔金属以及稀土金属的硼化物、碳化物、氮化物、硅化物、磷化物等；后者如碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼等。后者有极重要的用途，可用作高温耐火材料（如磨料、铸模、喷嘴、高温热电偶套管）、耐热材料（如火箭的结构元件、核工程材料、电热元件）、电工材料（如高温热电偶、引燃电极），此外还用作耐化学腐蚀材料和硬质材料等。一、机械科学的内涵

形状记忆合金是智能结构中最早应用的一种驱动元件。它的特点是具有形状记忆效应。具有形状记忆效应的材料在金属、陶瓷和聚合物中都有发现。

已实用化的形状记忆合金是Ni-Ti合金和Cu-Al合金，其中Ni-Ti合金由于有较好的加工性。抗腐蚀性及优良的生物适应性，应用更普遍。形状记忆合金应用范围极广，大致可归纳为六个方面：空间技术、能源、生命工程、电子仪器、机械构件及汽车工业。一、机械科学的内涵

（1）太阳能发电

目前，世界范围内光伏发电总装机容量约1×103MW。

（2）风力发电目前，风力田建设投资已降至1000美元/kW，其成本与煤电成本接近，因而具有很大的竞争潜力。全世界风电装机容量已达17706MW。

（3）地热能发电

地热发电的相关技术已经基本成熟，进入了商业化应用阶段。目前全世界地热发电站约有300座，总装机容量接近1×104MW，分布在20多个国家，其中美国占40%。国外新能源发电技术发展情况：一、机械科学的内涵（4）海洋能发电目前，世界各地已建成了许多潮汐电站，装机容量240MW。（5）生物能发电

目前，美国垃圾焚烧发电约占总垃圾处理量的40%，已建立了几百座垃圾电站，日本城市垃圾焚烧发电技术发展更快，垃圾焚烧处理的比例已接近100%。

（6）燃料电池发电

目前，磷酸型燃料电池（PAFC）是技术最成熟、商业化应用最广泛的燃料电池，其价格已降至1500美元/kW。一、机械科学的内涵

我国地热发电站总装机容量30MW左右，其中西藏羊八井、那曲、郎久三个地热电站规模较大。

生物能发电在我国尚处于起步阶段，蔗渣/稻壳燃烧发电、稻壳气化发电和沼气发电等技术已得到应用，总装机约800MW。

90年代中期以来，我国在PEMFC燃料电池研究方面取得了较大的进展。燃料电池技术列入了国家"九五"科技攻关项目和中国科学院"九五"应用研究与发展重大项目，其研究目标直指国际水平。一、机械科学的内涵

传统的机械概念：“原动机+传动机+工作机”

机械是机构和机器的总称。能把各种机械能或非机械能转化为可方便利用的机械能，以及将机械能变换为某种非机械能或用机械能来做一定工作的装备或器具……第一类称为动力机械……第二类称为能量转变机械……第三类称为工作机械……。二、传统机械

机械拥有一个非常庞大的家族，内容广泛，种类繁多。但古希腊学者希罗关于五种简单机械（杠杆、斜面（尖劈）、滑轮、轮与轴、螺旋）的理论，至今仍有意义。这里所说的“简单机械”已经成为一个概念，而不能仅从字面理解为“简单的机械”。当你听到或看到“简单机械”时，一般指的就是指这五种。二、传统机械

滑轮巧妙地运用了杠杆原理，把杠杆演化为可以连续转动的轮子。通过柔软的绳子将一套动滑轮（轴可以移动）和一套静滑轮（轴固定）组合成滑轮组，多圈绕合的绳子共同承担吊物的重量，拉动一根绳子就可以节省数倍的力量，使人们的起重、运输等工作更加轻松。典型的例子是古代的滑车和现代的吊车。二、传统机械